圖4-4是電容麥克型紅外吸收式氣敏傳感器結構圖。它包括兩個構造形式完全相同的光學系統:其中一個紅外光入射到比較槽,槽內密封著某種氣體;另一個紅外光和入射到測量槽,槽內通入被測氣體。兩個光學系統的光源同時(或交替)以固定周期開閉。當測量槽的紅外光照射到某種被測氣體時,根據氣體種類的不同,將對不同波長的紅外光具有不同的吸收特性。同時,同種氣體而不同濃度時,對紅外光的吸收量也彼此相異。因此,通過測量槽紅外光光強變化就可知道被測氣體的種類和濃度。因為采用兩個光學系統,所以檢出模內的光量差值將隨被測氣體種類的不同而不同。同時,這個差值對于同種被測氣體而言 ,也會隨氣體濃度的升高而增加。由于兩個光學系統以一定周期開閉 ,因此光量差值以振幅形式輸入到檢測器。
檢測器也是密封存有一定氣體的容器。兩種光量振幅的周期性變化,被檢測器內的氣體吸收后,可以變為溫度的周期性變化,而溫度的周期性變化最終體現為豎隔薄膜兩側的壓力變化而以電容量的改變量輸出至放大器。
圖4-5的量子型紅外光敏元件取代了圖4-4中的檢測器,它可以直接把光量變為電信號;同時光學系統與氣體槽也都因合二為一,而大大簡化了傳感器的構造。這種構造的另一特點是可以通過改變紅外濾光片而提高量子型紅外光敏元件的靈敏度和適合其紅外光譜響應的特性,也可以通過改換濾光片來增加被測氣體種類和擴大測量氣體的濃度范圍。
